广西大学物理化学期末试题11

试题十一

一、选择题（30分）

1． 理想气体反应体系

CO(g)?H2O(g)?CO2(g)?H2(g)平衡常数Kn （ ） A. 仅与温度有关 B. 与温度、压力有关

C. 与温度、压力、惰性组分有关 D. 与反应物浓度有关

2．催化剂可使化学反应的下列物理量中哪一个改变？ （ A. ? G B. K?p C. Qp D. Ea

3．反应A＋2B?2P的反应速率 -dcB?dt等于 （ A. dcP?dt B. -dcP?dt C. -2dcA?dt D. dcA?dt

4．在电场中运动的离子其迁移率 （ A.与离子的本性有关 B.与温度有关 C. 与浓度有关 D. 以上三个都对

5．强电解质的电导率?随电解质浓度的增加 （ A.先增后减 B.先减后增 C. 总是增大 D.总是减小

6．强电解质稀溶液的摩尔电导率Λm随电解质浓度的减小 （ A.先增后减 B.先减后增 C. 总是增大 D.总是减小

7．质量摩尔浓度为b的CuSO4溶液的离子强度I等于 （ A. b B. 2b C. 3b D. 4b

8．固体AgCl在下列电解质溶液（浓度相同）中溶解度最大的是 （ A. AgNO3溶液 B. NaCl溶液 C. NaNO3溶液 D. Ca(NO3)2溶液 9．测量下列哪个电池的电动势可以求AgCl的溶度积KSP （ A. Ag(s)|Ag?(α1)‖Cl?(α2)|AgCl(s)?Ag(s) B. Pt,Cl2(p?) | Cl?(α1) ‖Ag?(α2)| Ag(s) C. Ag(s)?AgCl(s)| Cl?(α)|Cl2(p?),Pt D. Ag(s)|Ag?(α1)‖Cl?(α2)|Cl2(p?),Pt

1

）

）

）

） ） ） ） ）10．下列说法中正确的是： （ ）

A. 反应级数等于反应分子数 B. 具有简单级数的反应是基元反应

C. 不同反应若具有相同的级数形式，一定具有相同的反应机理 D. 反应级数不一定是简单的正整数

11．光化反应的量子产率值 （ ）

A. 不等于1 B.不小于1 C. 不大于1 D.不小于零

12．造成液体过热的主要原因是 （ ）

A. 气泡内压力下降 B.小气泡受曲界面压力差?p C. 液柱静压力使气泡难以形成 D.过热时热力学上更稳定一些

13．BET吸附等温式中Vm为 （ ）

A. 饱和吸附量 B. 平衡吸附量 C. 铺满第一层的吸附量 D. 总吸附量

14．表面活性剂增溶后的烃类水溶液体系是 （ ）

A. 分子分散体系 B.热力学稳定体系 C. 热力学不稳定体系 D. 处于亚稳状态的

15．用相同体积0.15mol?dm?3KI和0.01mol?dm?3AgNO3溶液制备的AgI溶胶，分

别加入相同浓度的下列电解质，聚沉能力最强的是 （ ） A. NaCl B. MgCl2 C. MgSO4 D. Na2SO4

16．下列各分散体系中丁铎尔（Tyndall）效应最强的是 （ ）

A. 盐水溶液 B. 牛奶 C. 空气 D. SiO2溶胶

17．向溶胶中加入电解质可以： （ ） A. 降低热力学电势?0 B.减小扩散层厚度

C. 减小紧密层厚度 D.减少胶团荷电量

18．物理吸附的特点之一是 （ ）

A. 单分子层吸附 B. 吸附是放热的 C. 吸附为自发过程 D. 吸附无选择性

19．乳状液属于 （ ）

A. 分子分散体系 B. 胶体分散体系 C. 粗分散体系 D. 憎液溶胶

2

20．兰缪尔（Langmuir）吸附理论中最重要的基本假设是 （ ） A. 气体处于低压下 B. 固体表面的不均匀性

C. 吸附是单分子层的 D. 吸附是放热的

21. 一定温度下，小液滴的蒸气压 （ ）

A. 与平液面的蒸气压相等 B. 小于平液面蒸气压 C. 大于平液面的蒸气压 D. 随液滴增大蒸气压增大

22. 零级反应速率常数的单位是 （ ）

A. [时间]-1 B. [浓度] [时间]-1

-1

C. [浓度]-2[时间]? D. [浓度] -1[时间]-1

23. 关于光化学反应下列说法错误的是 （ ）

A.可以进行?G>0的反应 B. 反应速率受温度影响小

C.初级过程量子产率?等于1 D. 光化平衡常数与热力学平衡常数相同 24. 已知25oC时水的表面张力为γ?0.07197N?m,表面张力随温度的变化率

?1??γ??42?4?1?1????1.57?10N?m?K。在25oC、101325Pa下可逆增大2?10m ??T?p,A 表面积，则此过程的?G、?H分别为 （ ） A. ?G?1.44?10?5J,?H?2.38?10?5J B. ?G?1.44?10?5J,?H?9.36?10?6J C. ?G??1.44?10?5J,?H??2.38?10?5J D. ?G?1.44?10?5J,?H??9.36?10?6J 25. 对于反应R?P，若反应物R反应掉

31所需时间是它反应掉所需时间的2倍， 42则反应级数为 （ ） A. 零级 B. 二级 C. 一级 D.三级

26. 两互不相容液体A和B，若A能在B表面上铺展，则必有下式存在

（ ）

A. γB?g?γA?g?γA?B B. γA?g?γB?g?γA?B C. γB?g?γA?g?γA?B D. γA?g?γB?g?γA?B

3

27．在相同温度、不同分压条件下进行的同一气相化学反应，

A(g)?B(g)??D(g)??rGm,1T ；

A(g?)B(g)??D(g)??rGm,2T

pApBpD`pA`pB`pD?? ?rGm,与?G1rm,2的关系是 （ ）

????A. ?rGm,1??rGm,2 B. ?rGm,1??rGm,2 ????C. ?rGm??rGm,1, 2 D. ?rGm,1??rGm,2

??E?28．某电池电动势的温度系数???0，则 （ ）

??T?pA. 电池反应放热 B. 电池反应吸热 C. 反应不吸热也不放热 D. Qp??rHm

29．在一个底部为光滑平面的抽成真空的玻璃容器中，放置半径大小不等的两个水滴，恒温一段时

间后，容器中仍有大小不等的水滴共存，此时水蒸气的压力p*与大水滴的饱和蒸气压p、小（大）水滴的饱和蒸气压p的关系为 （ ） （小）A.p(大）?p?p B. p(大）?p?p （小）（小）C. p(大）?p?p D. p(大）?p,p(小）?p （小）*****30．胶体体系能在一定程度上稳定存在的最主要原因是 （ ） A. 胶粒的布朗（Brown）运动 B. 胶粒表面的扩散双电层

C. 溶剂化膜的稳定作用 D. 是热力学稳定体系

二、计算证明题(70分)

1. 在真空容器中放入固态的NH4HS，于25oC下分解为NH3和H2S气体，平衡时容器中的压

力为66.66kPa。（1）求该分解反应的Kp；（2）若容器中原有6.666kPa的NH3，问需加多大压力的H2S，才能形成NH4HS固体? （10分）

2. 25oC时，下列电池的电动势E?1.1365V，电动势的温度系数

? 4

??E?????5.993?10?4V?K?1。 ??T?p Ag(s)?AgCl(s)| HCl(???0.6)|Cl2(g,p?),Pt

??求（1）写出电极、电池反应式；（2）AgCl(s)25oC时的?fGm及?fHm；

（3）若电池短路（不对外界做电功），完成单位电池反应（??1mol）的热效

应Qp是多少? （12分）

3. 某气相反应A ? P, 反应物分压为pA, pA-1与时间t为直线关系，50℃下 截距为150atm-1, 斜率为2.0×10-3atm-1·sec-1, （1） 计算此条件下的半衰期t1/2？

（2） 已知活化能Ea=60.0 kJ?mol-1, 计算此反应指数前因子。

（3） 100℃反应物起始压力pA0 = 4.0×10-3atm时，反应1000 sec后的转化率？

（15分）

4. 有机化合物A，在酸催化下发生水解反应。在50oC，pH?5和pH?4

的溶液中进行时，半衰期分别为138.6min和13.86min,且均与cA,0无关，设反应的速 率方程为 ?dcA???kAcAcH? ，浓度单位为mol·dm-3。 dt(1) 试验证：??1,??1； (2) 求50oC时的kA；

(3) 求在50oC、pH?3的溶液中，A水解75%需要的时间? （12分）

5. 已知27℃时水的饱和蒸气压p? =3.529kPa, 密度为?=0.997×103 kg?m-3, 表面张力?=7.18×10-2N?m-1。

(1) 若水在半径r=5×10-4m的毛细管中上升高度是2.8×10-2m,

求接触角为多少？

(2) 当毛细管半径r =2×10-9m时，求27℃下水蒸气能在该毛细管内凝聚

所具有的最低蒸气压是多少？ （13分）

5

6．某反应的历程为：

A

k1k-1B

k2B?C???D

B为中间产物，D为最终产品。假设B可以作稳态法处理，试导出以产物D的生成 速率表示的该反应的动力学方程式。 （8分）

6

参考答案

一、选择题(30分)

1．A； 2．D； 3．A； 4．D； 5．A； 6．C； 7．D； 8．D； 9．A； 10．D； 11．D； 12．B； 13．C； 14．B； 15．B； 16．D； 17．B； 18．D； 19．C； 20．C； 21．C； 22．B； 23．D； 24．A； 25．C； 26．A； 27．A； 28．C； 29．B； 30．B。

二、计算证明题(70分)

1. 解： NH4HS(s)?H2S(s)?NH3(g) （1） p?pH2S?pNH3?66.66kPa

22pp(p/2)66.66NH??H2O3 K???????0.1111 p????2pp(p)?2?100? （2） 若 pNH3,0?6.666kPa 设需要H2S压力p，则

?? ?rGm??rGm ?RTlnQp?0 时有NH4HS生成，即 Qp?Kp ∴ Qp?6.666p.??0.1111 解之 p?166.6kPa ?pp??2. 解：（1） 负极： Ag(s)?e?Cl?AgCl(s) 正极：

1Cl2(g,p?)?e??Cl? 21Cl2(g,p?)?AgCl(s) 2 Ag(s)??aAgClRT （2） E?E?ln?E??1.1365V 1/22FaAgaCl2?(AgCl,s)??G???ZFE??fGmrm

?(?1?96500?1.1365)J?mol?1??109.7kJ?mol?1??E???rSm?ZF???T??p

?[1?96500?(?5.993?10?4)]J?mol?1?K?1??57.8J?mol?1?K?1

7

?????fHm(AgCl,s)??rHm??rGm?T?rSm??109.7?298?(?57.8?10?3)kJ?mol?1 ??126.9kJ?mol?13. 解：

??11??kt?a?bt pApA01?a?150atm?1pA01pA0k?k?b?2.0?10?3atm?1?sec?1 150sec?75000sec

2?10?3 ∴

（1） 二级反应 t1/2??Ea/RT（2） k?Ae

?3?1

A?keEa/RT?60?10?3??2.0?10atm.sec?exp???8.314?323.15?

?1.00?107atm?1?sec/E?11?k（3） 设100℃时，速率常数k/,则 ln??a?/??

kR?TT?k//(atm-1?sec-1)60?103?11?ln?????

8.314?373.15323.15?2.0?10?3 解之 k?3.99?10atm?sec

/?2?1-111/??kt//pApA0/11?2??3.99?10?1000 /?3pA/atm4.0?10 解之 pA?0.00345atm

//pA0?pA4.0?10?3?3.45?10?3转化率 y???13.8% /?3pA04.0?104. 解： （1） ?dcAαβ/??kAcAcH??kAcA dt 由于t1/2与初浓度无关 ,则 ??1 ∴ t1/2?ln2ln2 ?/?kkAcH? 8

?ln2???βkAcH?,1?(t1/2)1?138.6(10?4)??? ????10? ?5?(t1/2)2?ln2?13.86(10)???kAc???H,2?? ∴ ??1 证毕 （2）50℃时 t1/2?ln2 k/ ∴ (t1/2)1?ln2 βkAcH?,1kA?

ln2?(t1/2)1cH?,1ln2[mol?dm?3?sec]?1 ?5138.6?10?5.00?102[mol?dm?3?sec]?1?2γ2γcos?? /rR

5. 解： （1） ?gh?pS?0.997?103?9.8?2.8?10?2?5?10?4 cos????0.9526

2γ2?7.18?10?2?ghr ∴ ??17.70

（2） 毛细管半径 r?2?10?9m时，

凹液面曲率半径 R/? 由开尔文公式 RTlnr?2.1?10?9m cos?pr2γM ??/p?Rpr/kPa2?7.18?10?2?18?10?3 8.314?300.15ln ?3?93.5290.997?10?(?2.1?10) 解之 pr?2.15kPa

d[D]?k2[B][C] dtd[B]?0?k1[A]?k?1[B]?k2[B][C] dt6. 解：

9

∴ [B]?k1[A]

k?1?k2[C] ∴

d[D]k1k2[A][C] ?dtk?1?k2[C] 10

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